固碳酶增效水溶肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種肥料。更具體地說，本發(fā)明涉及一種固碳酶增效水溶肥料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，植物生長發(fā)育需要16種營養(yǎng)元素，其中對作物產(chǎn)量影響最大的就是碳、 氫和氧元素。C不僅占植物干物質(zhì)的35 %左右，還是植物生理活動的能源，植物總需C量遠大 于35%，所以植物總需C量與各大量元素吸收量并不在同一個數(shù)量級上，不能同稱為"大量 元素"，我們應(yīng)替它正名為"基礎(chǔ)元素"。有機碳養(yǎng)分是植物養(yǎng)分的基礎(chǔ)，它不但是基礎(chǔ)元素， 還是其他元素的組合者，由它把一切有益元素"團結(jié)"成一種有機態(tài)物質(zhì)大聯(lián)盟，組成植物 各部分細胞組織。有機碳同時也是微生物的主要能量來源。
[0003] 高等綠色植物利用自身的葉綠體固定二氧化碳，進行光合作用，形成碳水化合物， 進一步代謝為多種次生代謝物，最終形成產(chǎn)量。然而，光合效率依然很低。高等植物也是從 原始的低級藻類進化而來，具有高光效的特點，與C4植物有類似之處。因此仿生或引入藻類 高光效機制作為農(nóng)作物的增產(chǎn)機制，已被科學(xué)家越來越重視。
[0004] 目前，我國大量元素水溶肥料產(chǎn)品推廣很快，同時需求方面也在不斷拓開。但是這 類產(chǎn)品多數(shù)是單純無機養(yǎng)分，增產(chǎn)作用受到限制。將大量元素水溶肥料與固碳關(guān)鍵酶結(jié)合 起來制造成肥料，還未見報道。且現(xiàn)有的肥料肥效釋放較快，不能長效地為植物提供養(yǎng)分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種固碳酶增效水溶肥料及其制備方法，所制備的肥料既補 充了作物必需的養(yǎng)分，又增強了光合作用，固碳酶和營養(yǎng)元素的相互促進，使地上作物生 長、土壤改良和微生物活化相輔相成。
[0006] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種固碳酶增效水溶肥料， 由以下重量份數(shù)的組分制成：
[0007] 尿素4.8-57份、磷酸二氫鉀0-65份、硝酸鉀10-75份、磷酸二氫銨0-58.5份、硫酸鉀 0-55份、微量元素肥料1-3份、固碳酶0.25-2份、表面活性劑0.2-0.75份和螯合劑0.2-2份。
[0008] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述固碳酶由以下重量份數(shù)的組分制 成:主酶20-35份、輔酶15-25份、小分子有機酸25-45份和多糖5-20份;其中，所述主酶包括 1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶和藻藍蛋白酶中的任意一種或兩種;所述輔酶包括TPP輔 酶、輔酶I、輔酶Π 、黃素酶、輔酶A、輔酶F和溶菌酶中的至少兩種。
[0009] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述小分子有機酸包括檸檬酸、乳酸、 乙酰丙酸、腐殖酸和二氨基庚二酸中的至少兩種;所述多糖包括藻類多糖、低聚木糖和肽聚 糖中的至少兩種。
[0010] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述輔酶包括TPP輔酶、輔酶I、輔酶A和 溶菌酶，其中，TPP輔酶、輔酶I、輔酶A和溶菌酶的重量比為3:1:1:5。
[0011] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述小分子有機酸包括乳酸和二氨基 庚二酸，其中，乳酸和二氨基庚二酸的重量比為1: 1。
[0012] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述多糖包括藻類多糖和肽聚糖，其 中，藻類多糖和肽聚糖的重量比為2:1。
[0013] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述螯合劑為檸檬酸;所述表面活性劑 為十二烷基葡萄糖苷。
[0014] -種固碳酶增效水溶肥料的制備方法，包括以下步驟：
[0015] 步驟一、將0-58.5重量份的磷酸二氫銨、0-65重量份的磷酸二氫鉀、10-75重量份 的硝酸鉀和0-55重量份的硫酸鉀混合后，粉碎至40-60目，得到第一混合物，備用；
[0016] 步驟二、將4.8-57重量份的尿素粉碎至40-60目，得到第二混合物，備用；
[0017]步驟三、將0.2-2重量份的螯合劑和1-3重量份的微量元素肥料混合后，粉碎至40-60目，得到第三混合物，備用；
[0018] 步驟四、將0.25-2重量份的固碳酶與所述第一混合物、所述第二混合物和所述第 三混合物混合均勻，得到第四混合物，備用；
[0019] 步驟五、將0.2-0.75重量份的表面活性劑與所述第四混合物混合均勻，得到肥料 顆粒。
[0020] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料的制備方法中，所述步驟五之后，還包括：
[0021] 步驟六、將所述肥料顆粒置于包衣機中進行包衣，得到包衣后的肥料顆粒；
[0022]其中，所述包衣機包括：
[0023] 殼體，其為圓柱體形，所述殼體內(nèi)部中空，所述殼體的頂部中央設(shè)置有所述肥料顆 粒的進料口，所述進料口為圓形，所述殼體的上部設(shè)置有出氣口，所述殼體的下部設(shè)置有出 料口和進氣口；
[0024] 分料盒，其為上小下大的圓臺形，所述分料盒的軸線與所述殼體的軸線重合，所述 分料盒設(shè)置在所述進料口的下方，且所述分料盒的頂部的直徑小于所述進料口的直徑，所 述分料盒的底部的直徑大于所述進料口的直徑；
[0025] 多根連接桿，其沿所述分料盒的頂部的圓周方向間隔設(shè)置，所述連接桿的一端與 所述分料盒的頂部固定連接，所述連接桿的另一端與所述殼體的頂部的內(nèi)壁固定連接，以 固定所述分料盒；
[0026] 擋板，其為圓筒形，所述擋板設(shè)置在所述殼體內(nèi)，套設(shè)在所述分料盒和所述連接桿 外部，所述擋板的軸線與所述殼體的軸線重合，所述擋板的頂部與所述殼體的頂部固定連 接，所述擋板的底部的高度低于所述分料盒的底部的高度，所述擋板與所述分料盒底部間 的距離設(shè)置為當(dāng)所述肥料顆粒沿著所述分料盒的外壁向下運動后，所述肥料顆粒能接觸所 述擋板的內(nèi)壁；
[0027] 甩液盒，其設(shè)置在所述分料盒的下方，所述甩液盒為內(nèi)部中空的圓柱體形，所述甩 液盒的軸線與所述殼體的軸線重合，所述甩液盒的側(cè)壁上間隔設(shè)置有多個通孔，所述通孔 與所述甩液盒內(nèi)部連通，所述甩液盒的底部中央設(shè)置有一開口，所述開口為圓形，所述甩液 盒的直徑小于所述分料盒的底部的直徑；
[0028] 支撐柱，其為圓筒體形，所述支撐柱沿豎直方向設(shè)置在所述甩液盒的內(nèi)部，所述支 撐柱的內(nèi)徑與所述開口的直徑相等，所述支撐柱的底部與所述甩液盒的底部固定連接，且 所述支撐柱的底部的圓心與所述開口的圓心重合；
[0029] 旋轉(zhuǎn)軸，其沿豎直方向設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)軸的一端依次穿過所述進料口和所述分料 盒的軸線，并與所述甩液盒的頂部固定連接，以及與所述分料盒可轉(zhuǎn)動地連接，所述旋轉(zhuǎn)軸 的另一端在動力驅(qū)動下帶動所述甩液盒旋轉(zhuǎn)；
[0030] 儲液池，其設(shè)置在所述殼體外部，所述儲液池內(nèi)設(shè)置有容納包衣劑的空腔；
[0031] 進液管，其各處的橫截面均為圓形且直徑相等，所述進液管的一端與所述儲液池 連通，所述進液管的另一端依次穿過所述殼體的側(cè)壁、所述開口和所述支撐柱的軸線，并延 伸至與所述支撐柱的頂部齊平，所述進液管與所述甩液盒可轉(zhuǎn)動地連接；
[0032]水栗，其設(shè)置在所述進液管上；
[0033] 料斗，其為上大下小的圓臺形，所述料斗內(nèi)部中空，且頂部和底部均敞開，所述料 斗的底部的內(nèi)徑與所述進液管的內(nèi)徑相等，所述料斗的底部與所述進液管的另一端固定連 接并連通，且所述料斗的底部的圓心與所述進液管的另一端的圓心重合，所述料斗的頂部 與所述甩液盒的頂部不接觸，且所述料斗的頂部的外徑大于所述支撐柱的外徑；
[0034] 環(huán)形水管，其沿水平方向設(shè)置，所述環(huán)形水管為圓環(huán)形，且圓心在所述殼體的軸線 上，所述環(huán)形水管的高度低于所述甩液盒的頂部的高度，所述環(huán)形水管上設(shè)置有一入水口， 所述入水口與所述進液管連通，所述環(huán)形水管的內(nèi)壁上間隔設(shè)置有多根支管，所述支管與 所述環(huán)形水管內(nèi)部連通，所述支管的自由端朝向所述環(huán)形水管的圓心，且每根所述支管的 自由端到所述環(huán)形水管的圓心的距離均相等，所述擋板在所述殼體的底部的豎直投影位于 各個所述支管在所述殼體的底部的豎直投影所圍成的區(qū)間的內(nèi)部；
[0035] 集料板，其為橢圓形，所述集料板傾斜設(shè)置在所述環(huán)形水管和所述甩液盒的下方， 且所述集料板在所述殼體的底部的豎直投影與所述殼體的底部重合，所述集料板與所述殼 體的內(nèi)壁固定連接，所述集料板上位置較低的一端與所述出料口連接，所述進氣口設(shè)置在 所述集料板的上方。
[0036] 優(yōu)選的是，所述的固碳酶增效水溶肥料的制備方法中，所述包衣劑由以下重量份 數(shù)的組分制成：
[0037] 腰果酚含量為50-85wt. %的腰果油30-65份、六亞甲基四胺0.5-3.5份、聚四氫呋 喃二醇30-50份、甲苯二異氰酸酯15-20份和γ -氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.3份；
[0038]所述包衣劑的制備方法為：
[0039] 將腰果油、六亞甲基四胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷在反應(yīng)釜中混合，攪拌均勻 后，加熱至110-150°c，保溫反應(yīng)1.5-3h，冷卻至30-40°C后，加入聚四氫呋喃二醇和甲苯二 異氰酸酯，攪拌均勻，再冷卻至室溫，即得包衣劑。
[0040] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0041] 第一、本發(fā)明制備的肥料，顆粒均勻，理化性質(zhì)穩(wěn)定，不易吸潮、不結(jié)塊，包衣劑內(nèi) 包裹的有效成分全溶于水，易吸收利用，且能長效地為植物提供養(yǎng)分，減少施肥量。
[0042] 第二、本發(fā)明制備的肥料中含有固碳酶，通過增加固碳比例，促進了葉片光合作用 的卡爾文循環(huán)，提高了光合效率，降低了光補償點。
[0043]第三、本發(fā)明結(jié)合微碳技術(shù)，以小分子有機酸片段作為養(yǎng)分運輸?shù)妮d體，具有運輸 效率高、穿透能力強的特點，結(jié)合生物酶的酶促反應(yīng)，突破性地提高了產(chǎn)品的有效性和穩(wěn)定 性，作物養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)化率可達到常規(guī)的7-11倍，使肥料利用率提高30%以上。
[0044] 第四、本發(fā)明以主酶和輔酶相互促進，以多糖、天然荷爾蒙等藻類和細菌的二次代 謝產(chǎn)物作為媒介，具有加強作物葉肉細胞吸附二氧化碳的作用，這樣，一方面促進卡爾文循 環(huán)途徑，提高葉片光合效率;另一方面在自然條件下調(diào)節(jié)和培養(yǎng)土壤微生物，強化微生物固 定二氧化碳作用，用自然的力量改善土壤環(huán)境。
[0045] 第五、本發(fā)明通過固碳酶增效技術(shù)，著重解決光合強度極限和土壤微生物在自然 條件下的培養(yǎng)與均衡問題，還生命于土壤。
[0046] 第六、本發(fā)明將固碳酶與化學(xué)養(yǎng)分有機結(jié)合，相輔相成。施用后能大大提高作物產(chǎn) 量，提高光能利用率;同時又能促進微生物固碳，改善地力循環(huán)。
[0047]第七、本發(fā)明將固碳酶的主酶和輔酶相互配合，能促進生長、提高抗逆性、增強光 合作用，提高產(chǎn)量，改進品質(zhì)。
[0048] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實